Robustheitsbewertung Umformsimulationen

Umformprozesse unterliegen in Natura Streuungen, die sich auf die Umformergebnisse nennenswert auswirken können. Ob der Umform-prozess "robust" ist und damit die Streuung der Umformergebnisse in tolerablen Maßen bleibt, ist ein entscheidendes Qualitätskriterium von Umformprozessen. Zur Prognose, ob Eingangsstreuungen von Prozessparametern des Umformprozesses zu signifikanten Streuungen der Umformergebnisse führen werden bei der BMW AG stochastische Analysen von Umformsimulationen eingesetzt. Hierfür werden sogenannte Robustheitsbewertungen, Sensitivitätsanalysen der Eingangsstreuungen bezüglich der Streuung der Umformergebnisse sowohl in der virtuellen Produktentwicklung als auch produktions- begleitend eingesetzt.

Ein Durchbruch der Akzeptanz von Robustheitsbewertungen konnte durch die Projektion statistischer Maße auf FE-Strukturen erreicht werden. Jetzt kann der Ingenieur in seiner gewohnten Bewertungs- umgebung die "hot spots" streuender Ergebnisgrößen identifizieren und das Maß der Streuung abschätzen. Hierfür stehen Mittelwerte, Min/Max Werte und 3-Sigma Fraktilwerte zur Verfügung. Mittels linearer Korrelationsanalyse können Zusammenhänge zwischen Eingangs- und Ergebnisstreuungen bestimmt werden. Bestimmtheitsmaße zeigen an, wie viel der Streuung über die gefundenen Zusammenhänge erklärt werden kann.

Zuzüglich können auf lokaler Ebene (Elementebene) weitere Zusammenhänge quadratischer Korrelationshypothese oder weitere Maße der Streuung der Ergebnisgrößen aus den Histogrammen entnommen werden.